关于蝙蝠声纳的研究

sinophysiker — Tue, 12 Dec 2006 21:58:03 -0800

关于蝙蝠及其生物声纳的研究已经开展多年了，当然，如同大部分生物相关的物理问题一样，很多现象仍然没有得到很好的解释。最近一篇国内发表的相关PRL在互联网上被报道很多次，研究了马蹄蝙蝠(Horseshoe Bat)面部结构对于其声纳功能的影响，值得一看。

两位作者Qiao Zhuang与Rolf Müller利用计算机模拟出了该类蝙蝠鼻腔内一种特殊结构(noseleaf，三维模型见下图)对声波的影响，他们所用的计算方法通常是被用于来研究家用音响系统声音模式。马蹄蝙蝠发出的声纳频率大致在60kHz到80kHz，Zhuang和Müller的模拟发现noseleaf结构的两个水平槽间能够起到类似半封闭共振腔的作用，对60kHz附近的声波有强烈的共振，导致蝙蝠能够对其声纳中各种声音频率有不同的控制，频率的空间分布模式因而不同。因此noseleaf结构使得蝙蝠能够充分利用声纳的效用，对不同的目标同时进行定位。

"If you would like to think of the bat looking at the world with an ultrasonic flashlight," Müller says, this study suggests bats use "an entire array of flashlights, each shining a spotlight of different size, shape, and position on its surroundings."

这位叫Rolf Müller的作者是山东大学的全职教授，这在内地的大学的确比较少。第一作者Qiao Zhuang据说是他的博士生。

原文: Phys. Rev. Lett. 97, 218701 (2006)
Physics Review Focus: The Sound of a Furrowed Brow
LiveScience: Bat's Wrinkly Face Improves Sonar